2023版新教材高中物理第三章机械波微点5波的反射折射和衍射课时作业教科版选择性必修第一册

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微点5　波的反射、折射和衍射 eq \a\vs4\al(过基础)　1．(多选)下列说法正确的是(　　)A．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B．波发生反射时，频率、波长、波速均不变C．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化2．图中1、2、3分别代表入射线、反射线、折射线，则(　　)A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等3．下列现象属于波的衍射现象的是(　　)A．在空旷的山谷里喊叫，可以听到回声B．只闻其声，不见其人C．余音绕梁，三日而不绝D．夏日的雷声有时轰鸣不绝4.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知(　　)A．B侧波是衍射波B．A侧波速与B侧波速相等C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显5．在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况．图1是保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况变化；图2是实验时拍摄波长不同的水波通过宽度一定的狭缝的照片，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的 eq \f(7,10)、 eq \f(5,10)、 eq \f(3,10)，对比这三张照片观察衍射现象与波长、狭缝宽度的关系。该实验现象表明(　　)A．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长小，才能观察到明显的衍射现象B．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，才能观察到明显的衍射现象C．图2丙图可以得出．波长比狭缝小太多就不会发生衍射现象D．图1甲可以看出，狭缝宽度再增加就不会发生衍射现象6．(多选)如图所示，一小型渔港的防波堤两端M、N相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法正确的有(　　)A．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B．假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D．假设波浪的波长约为55 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响7．如图所示，P为桥墩，A为靠近桥墩浮在水面的叶片，波源S连续振动，形成水波，此时叶片A静止不动，为使水波能带动叶片振动，可用的方法是(　　)A．增大波源距桥墩的距离 B．减小波源距桥墩的距离C．增大波源的振动频率D．减小波源的振动频率8．在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是5 Hz，水波在水波槽中的传播速度是0.05 m/s.为观察到显著的衍射现象，狭缝宽度d应为(　　)A．10 cm B．5 mC．d>1 cm D．d≤1 cm9．天空中有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d＝3.0 km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0 s．已知空气中的声速v＝ eq \f(1,3) km/s，则云层下表面的高度为(　　)A．1.0 km B．2.0 kmC．3.0 km D．4.0 km10.一列声波在空气中的波长为0.25 m．当该声波传入某种介质中时，波长变为0.8 m，若空气中的声速是340 m/s.求：(1)该声波在介质中传播时的频率．(2)该声波在介质中传播的速度大小．11．有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离有多远？(v声＝340 m/s)12．一列声波在介质Ⅰ中的波长为0.2 m．当该声波从介质Ⅰ中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图所示，若介质Ⅰ中的声速为340 m/s.(1)求该声波在介质Ⅱ中传播时的频率；(2)求该声波在介质Ⅱ中传播的速度；(3)若另一种声波在介质Ⅱ中的传播速度为1 400 m/s，按图中的方向从介质Ⅰ射入介质Ⅱ中，求它在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的频率之比。微点5　波的反射、折射和衍射1．答案：BC解析：波发生反射时，在同一种介质中传播，因此波长，波速和频率都不发生变化；波发生折射时，频率不变，波速和波长均发生变化，故B、C正确，A、D错误．2．答案：D解析：波线1、2都在介质a中，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错；波线1、3是在两种不同介质中，波速不同，但波源没变，因而频率相等，波速改变，由λ＝ eq \f(v,f)得波长改变，故C错，D对．3．答案：B解析：空旷的山谷里叫喊，可以听到回声，这是声波的反射现象，故A错误；波遇到障碍物或小孔后继续传播的现象叫做波的衍射，“只闻其声，不见其人”是声波的衍射现象，故B正确；“余音绕梁，三日而不绝”，是声波的反射，故C错误；雷声有时轰鸣不绝，也是声波的反射，故D错误．4．答案：B解析：A错：挡板左边是衍射波的波源．B对：在同一种介质中，机械波的波速相等．C错：波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显．D错：在波长没改变的情况下，增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显．5．答案：B解析：由图1可知，波长一定时，狭缝越窄衍射现象越明显；由图2可知，狭缝一定，波长越大衍射现象越明显；只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，才能观察到明显的衍射现象，选项A错误，B正确；图2丙图可以得出，波长比狭缝小太多同样会发生衍射现象，只是衍射现象不明显，选项C错误；图1甲可以看出，狭缝宽度再增加也会发生衍射现象，只是衍射现象不明显，选项D错误．6．答案：AD解析：A、B两处小船明显受到影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A、B处，当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象，故A、D正确．7．答案：D解析：为使水波能带动叶片振动，则要使得水波发生明显衍射现象，根据发生明显衍射现象的条件可知，增大或减小波源距桥墩的距离，都不可行，进项A、B错误；S振动时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高波源的振动频率，根据λ＝ eq \f(v,f)知，波速不变，频率增大时，波长减小，衍射现象不明显，反之，频率减小，波长增大，衍射现象更明显，故C错误，D正确．8．答案：D解析：设水波波长为λ，当d≤λ时会发生明显的衍射现象，由题意知λ＝ eq \f(v,f)＝ eq \f(0.05,5) m＝0.01 m＝1 cm，即狭缝宽度d≤1 cm，故选D.9．答案：B解析：由题意画出其平面图，如图所示．设云层下表面的高度为h，则云层反射来的爆炸声的传播距离为s＝2  eq \r(h2＋（\f(d,2)）2)，声音反射传来的时间为t1＝ eq \f(s,v)，声音直接传来的时间为t2＝ eq \f(d,v)，则t1－t2＝Δt，将数据代入以上各式得h＝2.0 km.10．答案：(1)1 360 Hz　(2)1 088 m/s解析：(1)声波在空气中传播时，由v＝λf得频率f＝ eq \f(v1,λ1)＝ eq \f(340,0.25) Hz＝1 360 Hz声波在不同介质中的频率不变，所以声波在介质中传播时的频率仍为1 360 Hz.(2)由v＝λf得v2＝λ2f＝0.8×1 360 m/s＝1 088 m/s.11．答案：325 m解析：汽车匀速行驶，速度为v车＝15 m/s，声音在空气中传播速度不变，汽车从鸣笛到听到回声，二者运动时间相同，如图所示．设汽车在A点鸣笛，A点到山崖B的距离为x1，汽车运动到C点听到回声，设AC距离为x2，CB距离为x，因二者运动时间相同，则有x1＝x2＋x　①x1＋x＝v声t　②x2＝v车t　③联立①②③得x＝325 m．12．答案：(1)1 700 Hz　(2)1 020 m/s　(3)1∶1解析：(1)声波在介质Ⅰ中传播时，由v＝λf得f＝ eq \f(v1,λ1)＝ eq \f(340,0.2) Hz＝1 700 Hz，由于声波在不同介质中传播时，频率不变，所以声波在介质Ⅱ中传播时，频率为1 700 Hz.(2)由v＝λf得，声波在介质Ⅱ中的传播速度为v2＝λ2f＝0.6×1 700 m/s＝1 020 m/s.(3)波由介质Ⅰ到介质Ⅱ的过程中，只有频率不变，故其频率之比为1∶1.